요즘 일체형 베터리쓰는 스마트폰이 많아져서 보조 베터리도 하나쯤 가지고 다니지?

나도 일체형 베터리 스마트폰 쓰는 입장에서 보조베터리를 웬만하면 가지고 다니는데

집에와서 충전할라치면 뻐킹 반나절 걸리고 이걸 완충시키는데 대충 얼마나 걸린다는건가 알 수가 있어야 말이지

충전기 출력 말하면 흔히들 "5볼트에 2암페어 출력을 가지고 있다."

이렇게 말하는데 내가 아는 한 베터리 용량은 밀리암페어로밖에 들어본적이 없고만 어떻게 계산하라는거지?

그건 바로 우리가 지금 널리 쓰는 리튬 이온 베터리의 공칭전압하고 관련이 있어

근데 이걸 바로 설명하려면 어려우니까 잠깐 배경지식 설명할건데 지루한 얘기 싫고 간단하게만 알고싶으면 밑으로 쭉 내려서 요약만 봐도 돼

우리가 학교 과학시간에 눈만 뜨고있으면 한번쯤 봤을법한 식이 있어 바로

P=VI

아련하게 생각이 날까 모르겠다. P는 전력이고 V는 전압, I는 전류야

전력 P의 단위는 W(와트), 전압 V의 단위는 V(볼트), 전류 I는 A(암페어)야

쉽게 말해서 전력이 강하면 전기적인 힘이 높다는 것이고

이걸 세게 만들려면 전압과 전류가 높으면 돼 

그리고 이 전력을 얼마나 유지할 수 있느냐! 를 나타내는 단위가 전력에다가 시간을 곱한 와트시야

Wh(=VAh)

따라서 이 와트시 Wh가 클 수록 전기 에너지가 많이 있어서 보조베터리의 용량이 크다는 얘기야

그런데! 보통 스마트폰 베터리나 보조베터리 용량 말하면

밀리암페어(mAh)

라고 말하잖아?

(정확히는 mAh로 표기하니 밀리암페어시라고 읽어야하지만)

그럼 왜 와트시로 안 말하고 밀리암페어시로 베터리 용량을 얘기할까?

위에서 잠깐 언급했듯이 리튬 이온 베터리의 공칭전압하고 관련이 있어

스마트폰 베터리나 보조베터리에 들어가는 리튬 이온 베터리는 자체 내부전압이 3.6V라는 약속이 있어

위에 식에서도 알 수 있듯이 와트시에서 전압을 빼주면 암페어시가 나오잖아?

따라서 베터리 용량을 굳이 와트시로 표시를 안 하고 직관적이게 암페어시를 이용하는거지

따라서 위의 괴랄한 샤오미 20000짜리의 전기에너지를 구하고 싶으면 간단하게 저기다 3.6 곱해주면돼

20000mAh = 20Ah 인건 알겠징?

20Ah X 3.6V = 72Wh

즉 샤오미 20000짜리는 72Wh의 전기에너지를 가지고 있는거야

그럼 일반적인 충전기의 5볼트 2암페어의 출력으로 저걸 충전기시려면 얼마나 걸릴까

간단하게 위의 식에서 말했듯이 전력은 전압하고 전류의 곱이니까

충전기의 출력(전력)은 5볼트하고 2암페어를 곱해주면 10와트고

위에 샤오미 20000짜리의 용량은 72와트시니까

72를 10으로 나눠주면 7.2시간!

야호! 이 괴물을 충전시키려면 7.2시간이 걸리는구나!

면 좋겠는데 알다시피 이상적일 경우에 7.2시간이 걸리는거고

보통은 충전시키는 도중에 열에너지 등 여러가지 손실이 있으니까 저기다가 대충 1.5배 해주면 완충시키는 시간이 나와

7.2 X 1.5 = 10.8 니까 대충 11시간 걸리면 저걸 다 완충시킬 수 있는거야

이거를 똑같이 스마트폰대 충전기에다가 적용시켜보면?

내가 쓰는 갤6 용량은 2550mAh 니까 여기다가 3.6V를 곱하면

2.550Ah X 3.6V = 9.18Wh 가 나오네

이걸 똑같이 5볼트 2암페어 충전기로 충전시켜주면?

9.18Wh / 10W = 0.918 시간이 나오지? 이론적으로는 1시간도 안돼서 충전시켜 줄 수 있는데 대충 1.5배 해줘야 하니까 대략 1시간 반정도 걸리겠네

근데 어떤 보조베터리는 충전기로 충전시켜주는것 보다 보통 느리게 충전시켜주고 그러잖아?

저기 보면 OUTPUT 5V 1A 라고 써있지?

맞아 출력이 5V X 1A = 5W로 5와트 밖에 안돼

일반 충전기의 반절정도의 출력이니까 이론적으로 일반 충전기의 반절정도속도로 충전시켜주지

정격 입력이 5V에 2A인 스마트폰에 출력이 5V에 1A인 보조베터리를 꽂아놓으면

'정품 충전기를 사용하면 더 빨리 충전될 수 있습니다.'

라는 문구가 뜨는 것도 출력이 약해서야

여기서 "야 시발 아까 베터리 자체전압은 3.6V랬는데 왜 갑자기 출력이 5V냐?" 라고 말할 수도 있겠는데

핸드폰 베터리 내부 전압하고 똑같이 전압을 걸어버리면 전류가 안 흘러 전압이 높은곳에서 낮은곳으로 전류가 흐르니까

충전되는 핸드폰 베터리 전압이 더 낮아야지 충전이 되겠지

그래서 보조 베터리 안에서 작은 변압기로 전압을 5V로 높여서 핸드폰에 걸어주는거야

같은 맥락으로 요즘 고속충전기 라고 나오는건 아래와 같은 출력을 가지고 있어

보면 정격출력이 2개 있는데

하나는 9V에 1.67A 이고 하나는 5V에 2A지?

5V에 2A짜리는 고속충전을 지원 안하는 일반적인 폰에 들어가는 출력이고

9V에 1.67A는 고속충전을 지원하는 폰에 들어가는 출력이야

고속충전 출력은 9V X 1.67A = 15.03W 니까 일반적인 폰에 들어가는 출력보다 1.5배정도 출력이 세다고 볼 수 있지 그래서 더 빨리 충전이 되는거야

(요즘은 고속충전 출력/입력 지원하는 보조베터리도 나오더라)

삼성은 고출력으로 뿜뿜하고 있는데 아이폰은 시발 최근까지(아이폰 7도 그런지는 모르겠다) 5V에 1A짜리 충전기만 기본으로 줘서 충전 존나 느렸음

핸드폰이나 보조베터리를 충전시킬때 충전기 출력 쎄다고 무조건 충전이 빠른건 아니고

다 기기마다 정격 입력이란게 있어서 너무 쎈 전압이 걸리면 기계가 감당을 못해서 아예 충전을 거부해버리고 전류가 너무 많이 흐르면 알아서 일정 전류를 걸러버리고 받을 수 있는 전류만큼만 받는다

아 그리고 베터리란게 쓰면서 용량이 거의 소진되면 내부전압이 너무 낮아져서 더이상 힘을 못 쓰게 돼

베터리를 거의 다 써도 전압을 유지시켜주는게 기술인데 샤오미는 좀 부족해 뻥용량이란게 이것때문이야

그래서

요약하면

1. 베터리 충전시간 얼마나 걸리나 알아보고 싶으면

2. XX 밀리 암페어라고 나온거에 0.0036을 곱하고

3. 충전기 출력(5V에 2A면, 10)으로 나누고 1.5배 곱해라.

친절하게 예를 들어 주자면 갤6 2550밀리암페어 짜리를 5V에 2A 출력 충전기로 충전시키려면

2550 X 0.0036 / (5 X 2) X 1.5 = 1.377 시간. 즉, 대~충 1시간 반임

처음 제대로 글써본다 지적은 달게 받을게

+요즘 폰들은 예상 완충 시간 알아서 계산해주더라. 그니까 보조베터리 완충시키는데 얼마나 걸릴까 알고싶을때 써먹어봐

+리튬이온 베터리 공칭전압은 3.6~3.8V야 위에 삼성 보조베터리는 공칭전압 3.8V로 잡았네 제조사마다 공칭전압을 약간씩 다르게 잡을 수도 있어

근데 걍 3.6V로 편하게 생각해